Uniepalniacze – dodatki chemiczne, dzięki którym przemysł może więcej…

Opublikowano: 26-06-2017

Tworzywa sztuczne wchodzą w skład większości otaczających nas na co dzień przedmiotów. Z tego powodu materiałom polimerowym przeznaczonym dla budownictwa, transportu, meblarstwa czy elektroniki narzucane są surowe kryteria dotyczące odporności na ogień. Stawianie takich wymagań ma na celu obniżenie ryzyka wystąpienia pożaru oraz wydłużenie czasu pozwalającego na ewakuację z miejsca zdarzenia. W testach palności uwzględnia się szybkość rozprzestrzeniania się płomienia, ilość wydzielanego ciepła oraz dymotwórczość i toksyczność powstających gazów. Zastosowanie danego materiału decyduje o tym, który z tych parametrów ma większe znaczenie przy ocenie bezpieczeństwa.

Jednym ze sposo­bów ograniczania palności tworzyw sztucznych jest ich modyfikacja poprzez wprowadzanie specjalnych dodatków chemicznych – anty­pirenów, nazywanych inaczej uniepalniaczami. Zawierają one w swojej strukturze atomy takich pierwiastków jak chlor, brom, fosfor, azot, bor lub glin, które powodują zwiększenie odporności materiału na ogień. Stosowanie ze sobą różnego rodzaju uniepalniaczy, np. związków chloru ze związkami antymonu czy związków fosforu ze związkami azotu, pozwala wzmocnić ich skuteczność poprzez tzw. efekt synergii.

Sposób działania danego antypirenu zależy od jego budowy chemicznej. Środki zmniejszające palność mogą oddziaływać na mechanizm palenia w sposób chemiczny i/lub w sposób fizyczny, w fazie gazowej i/lub fazie stałej. Mechanizm chemiczny polega na dezaktywowaniu reaktywnych rodników podtrzymujących proces palenia (faza gazowa) oraz wytwarzaniu zwęglonej warstwy na powierzchni materiału (faza stała). Mechanizm fizyczny polega natomiast na rozcieńczaniu mieszaniny reakcyjnej (faza gazowa), pochłanianiu ciepła reakcji spalania (faza gazowa) oraz ochronie materiału przed dostępem tlenu i ciepła ze strefy spalania (faza stała).

Można wyróżnić kilka głównych czynników determinujących zastosowanie określonego środka uniepalniającego. Jednym z rozważanych aspektów są warunki przetwórstwa materiału, do którego ma być wprowadzony. W zależności od rodzaju tworzywa sztucznego preferowana jest forma stała lub ciekła antypirenu. Dla przykładu, w procesach przetwarzania polietylenu stosowane są głównie uniepalniacze proszkowe (związki bromu, dodatki mineralne), z kolei w przemyśle poliuretanów w zdecydowanej większości wybierane są uniepalniacze w formie ciekłej (związki fosforu, związki chloru). Bardzo ważnym czynnikiem jest także kompatybilność uniepalniacza z danym materiałem (np. do aplikacji transparentnych nie mogą być stosowane wypełniacze mineralne). Fundamentalnym argumentem decydującym o zastosowaniu jest efektywność działania antypirenu. Związki halogenowe oraz związki fosforowe są uznawane za dwie najbardziej skuteczne grupy uniepalniaczy. Kolejnym istotnym kryterium wyboru są także kwestie ekonomiczne. Ze względu na niską cenę najpowszechniej stosowane są związki mineralne (ok. 40% materiałów uniepalnionych). Wadą tych antypirenów jest ich mała skuteczność, co wiąże się ze stosowaniem ich w dużej ilości, aby osiągnąć założony efekt uniepalnienia. Z kolei ma to negatywny wpływ na właściwości użytkowe materiału. Ponadto, obecnie coraz więcej uwagi przywiązuje się również do tego, aby wprowadzane do materiału dodatki nie wpływały negatywnie na środowisko. Jest to przyczyną obecnie obserwowanego trendu odwrotu od antypirenów halogenowych, przez co w kolejnych latach prognozowany jest wzrost zastosowania bezhalogenowych związków fosforowych.

Grupa PCC w swoim portfolio produktowym oferuje serię uniepalniaczy fosforowych pod nazwą Roflam. Dodatki te odgrywają kluczową rolę w budownictwie mieszkaniowym oraz przemysłowym jako komponenty materiałów konstrukcyjnych i izolacyjnych. Są stosowane przy wytwarzaniu izolacji natryskowych podłóg, fundamentów, poddaszy i dachów, a także płyt izolacyjnych ścian budynków mieszkalnych, magazynów i hal przemysłowych. Produkty z serii Roflam mogą stanowić jeden ze składników pian montażowych oraz klejów do styropianu i gipsokartonu. Materiały izolacyjne są także integralnym elementem urządzeń chłodniczych, takich jak lady chłodnicze, lodówki i  zamrażarki, stąd producenci sprzętu w branży chłodniczej i AGD również sięgają po dodatki uniepalniające. Jednym z najbardziej rygorystycznych kierunków aplikacji antypirenów jest transport, w którym zapewnienie wysokiego stopnia odporności materiałów na palenie jest szczególnie istotne. Z tego powodu, uniepalniacze są szeroko stosowane przy produkcji tworzyw wchodzących w skład elementów wyposażenia samochodów, pociągów i samolotów, takich jak fotele, zagłówki, podłokietniki, deski rozdzielcze, wypełnienia zderzaków oraz podsufitki. Ważnym rynkiem dla antypirenów fosforowych jest także meblarstwo – dodatki uniepalniające wykorzystywane są w wytwarzaniu foteli, sof, materacy czy sztucznej skóry. Produkty z serii Roflam mogą być stosowane w innych specjalistycznych aplikacjach, np.: jako dodatek do klejów górniczych oraz materiałów powłokowych.

0 Schowek
ENV: prod